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专题11 功、功率、机械效率考点1 功1．（2023·湖北恩施）如图所示，迅速向下撞击斧子的木柄，斧头能套紧在木柄上，是由于（）A．斧头具有惯性B．木柄具有惯性C．柄对斧头做功D．斧头没受力【答案】A【解析】斧头松了，将木柄向下撞击地面时，木柄静止，斧头由于惯性还要保持原来的运动状态，结果就可以使斧头套紧在木柄上，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．（2023·北京）如图所示，小京用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A．小京对车的水平推力大于车受到的阻力B．车受到的支持力与车对地面的压力是一对平衡力C．若小京撤去对车的水平推力，车的运动状态将会发生改变D．若小京撤去对车的水平推力，小京仍对车做功【答案】C【解析】A．购物车在水平地面上做匀速直线运动，购物车处于平衡状态。
水平推力和阻力是二力平衡关系，应该相等，故A错误；B．车受到的支持力受力物体是车，车对地面的压力受力物体时是地面，受力物体不同，所以它们不是一对平衡力，故B错误；C．若小京撤去对车的水平推力，车在阻力作用下会慢慢停下，运动状态发生了改变，故C正确；D．若小京撤去对车的水平推力，对车没有的力的作用，不再对车做功，故D错误。
故选C。
3．（2023·湖南常德）“低碳出行，骑行天下”，骑行越来越受到人们的青睐。
下列有关自行车的结构及使用的说法中正确的是（）A．上坡前加快蹬车是为了增大惯性B．自行车的刹车把手是一个费力杠杆C．自行车在水平路面快速行驶过程中，人和重力都做了功D．自行车轮胎做得凹凸不平是为了增大摩擦【答案】D【解析】A．惯性是物体本身具有的一种性质。
惯性大小只跟物体的质量大小有关，与物体是否运动、运动的快慢、是否受力等外界因素无关，故A错误；B．使用自行车的刹车手闸，动力臂大于阻力臂，人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上，是一个省力杠杆，故B错误；C．自行车在水平路面上前进了一段距离，没有在重力方向上通过距离，则重力没有做功，故C错误；D．自行车轮胎做得凹凸不平，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D正确。
力学压轴题1、（中考宜宾）最近，中央电视台科教频道播出了在我市拍摄的“汽车落水后如何水下逃生”的纪录片。
纪录片中，实验人员开着小车从高处落入滚滚的岷江，并在门窗紧闭的车中，尝试用不同的方法砸碎车窗玻璃逃生，惊心动魄。
为了确保实验人员的安全，摄制组精心设计了紧急救援装置，用于当实验人员无法从车中逃生时迅速吊起汽车。
现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟紧急救援落水汽车。
实验中用实心圆柱体A 代替小车，已知A 的体积为0.12m3，质量为210kg 。
（g 取10N/kg ，设整个过程A 均为匀速运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪、水流等因素的影响。
）（1）求A 完全浸没在水中时受到的浮力是多大？（ρ水=1.0×103kg/m 3） （2）若A 完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 60％。
那么A 完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F 为多大？（3）若A 完全打捞出水面后，以0.5m/s 的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F 的功率。
（4）从A 上表面刚出水面到A 完全离开水面的过程中，滑轮组机械效率如何变化？请简述理由。
答案：（1）N m kg N m kg gV F 120012.0/10/101333=⨯⨯⨯==排水浮ρ （2）N kg N N g m G 2100/10210=⨯==物物 A 在水中时η=60％，则()h F G W ⋅-=浮物有 h F G G W 55⋅-+=浮动物总6.0=-+-∴浮动物浮物F G G F G ，即6.01200210012002100=-+-∴NG N NN 动 解得G 动=600NA 完全出水后，钢绳拉力N NN G G F 540560021005=+=+=动物 （3）A V V 5=W s m N V F V F P A 1350/5.055405=⨯⨯=⋅=⋅=（4）A 从上表面刚出水面到A 完全离开水面的过程中，A 受到的浮力在减小，绳子对A 的拉力在增大，滑轮组对A 做的有用功在增加。
中考物理简单机械考点梳理+试题！一、思维导图二、知识点过关知识点一：杠杆1.杠杆的定义在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒，叫做杠杆。
（如跷跷板）【注意】杠杆可以是直的，也可以是弯，可以是各种各样的形状，但是它一定是硬棒。
2.杠杆五要素①支点：杠杆绕着转动的固定点，用O表示。
②动力：使杠杆转动的力，用F1表示。
③阻力：阻碍杠杆转动的力，用F2表示。
④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用l1表示。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用l2表示。
（力的作用线：通过力的作用点，沿力的方向所画的一条直线）【注意】支点一定在杠杆上，而力臂不一定在杠杆上；动力和阻力的作用点都在杠杆上；力臂是支点到力的作用线的距离，而不是到作用点的距离。
（认真区别作用线与作用点）01关于杠杆，下列说法中正确的是（）A．杠杆一定是直的B．使用杠杆时可以省力同时又省距离C．动力臂一定等于支点到动力作用点的距离D．动力臂不仅与动力作用点的位置有关，而且还跟动力的方向有关3.力臂的画法一定点（支点），二画线（力的作用线），三从点（支点）向线（力的作用线）引垂线，支点到垂足的距离即为力臂，并表上相应的符号（l1或l2）。
如下图：一定点二画线三引垂线02如图甲所示，用钢丝钳剪铁丝时，钢丝钳可以看成是两个杠杆的组合，其中一个杠杆如图乙所示。
请在图乙中：（1）画出动力F1的力臂；（2）从A、B两点中选择更省力的位置，在该点处画出阻力F2的示意图。
4．杠杆的平衡条件含义：在力的作用下，如果杠杆处于静止状态或缓慢匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。
杠杆平衡条件：动力X动力臂=阻力X阻力臂（F1l1=F2l2）03在探究“杠杆的平衡条件”实验中，小华利用杠杆、细线、钩码等器材进行探究：（1）调节杠杆平衡时，根据生活经验，需要保持杠杆在位置平衡。
从实验的角度来讲，杠杆在这个位置平衡是为了方便读取。
（2）如图所示在杠杆左侧的A点挂上两个钩码，为了使杠杆保持平衡，在杠杆的右侧挂钩码时，是先确定细线位置再挂钩码还是先挂钩码再确定细线位置？。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重均为50g ）在2s 内把重物G 1和G 2提高10cm ，已知F l 和F 2的大小均为2N ，不计绳重及摩擦（g 取10N/kg ）。
下列说法中不正确的是（ ）A ．重物G 1的重力大小为5.5NB ．乙滑轮组所做的有用功是0.7JC ．F 1和F 2做功的功率之比为3:4D ．两个滑轮组的机械效率之比为4:3 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A ．从图甲可以看到，三条绳子托着动滑轮，动滑轮只是一个，重力大小是0.05kg 10N/kg 0.5N G m g ==⨯=动动把动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知113F G G =+动解得1 5.5N G =，重物G 1的重力大小为5.5N ，A 正确，不合题意；B ．在图乙中，把两个动滑轮和重物看作一个整体，这个整体处于平衡状态，可知2242F G G =+动解得27N G =，重物升高的高度是20.1m h =，乙滑轮组所做的有用功是227N 0.1m 0.7J W G h ==⨯=乙有用乙滑轮组所做的有用功是0.7J ，B 正确，不合题意； C ．重物G 1移动的速度是1110.1m 0.05m/s 2sh v t === 甲图中绳端移动的速度是11330.05m/s 0.15m/s v v ==⨯=绳重物G 2移动的速度是2 220.1m0.05m/s 2shvt===乙图中绳端移动的速度是22440.05m/s0.2m/sv v==⨯=绳那么可知F1和F2做功的功率之比是12121234P P F v F v==绳绳：：：F1和F2做功的功率之比为3:4，C正确，不合题意；D．甲滑轮组所做的有用功是115.5N0.1m0.55JW G h==⨯=甲有用所做的总功是112N30.1m0.6JW F s==⨯⨯=甲总乙滑轮组所做的总功是222N40.1m0.8JW F s==⨯⨯=乙总由上述可知，乙滑轮组所做的有用功是0.7JW=乙有用，那么两个滑轮组的机械效率之比是0.55J0.7J::22:210.6J0.8JW WW Wηη===甲有用乙有用甲乙甲总乙总:两个滑轮组的机械效率之比是22:21；D错误，符合题意。
专题21 机械效率一．选择题（共8小题）1．（•福建）如图,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度.与提升B相比,提升A的过程滑轮组的机械效率较大.若不计绳重与摩擦的影响,则提升A的过程（）A．额外功较小B．额外功较大C．总功较小 D．总功较大【分析】不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同；而总功等于有用功与额外功之和；机械效率是有用功与总功的比值.由此分析解答.【解答】解：AB、由题知,提起两物体所用的滑轮组相同,将物体提升相同的高度,不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力所做的功是额外功,由W额=G动h知,提升A和B所做额外功相同,故A、B错误；CD、不计绳重与摩擦的影响,滑轮组的机械效率：η==,额外功相同,提升A物体时滑轮组的机械效率较大,所以提升A物体所做的有用功较大,其总功较大,故C错误、D正确.故选：D.2．（•自贡）如图所示,用滑轮组提升重物时,重400N的物体在10s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为250N,则提升重物的过粒中（）A．做的总功是400J B．拉力F的功率是25WC．绳子自由端被拉下1m D．滑轮组的机械效率是80%【分析】（1）（3）已知拉力大小,由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2,则s=2h,求出拉力端移动距离,利用W=Fs可求总功；（2）知道做功时间,利用P=求出拉力F的功率；（4）已知物重和物体被提升高度,根据公式W=Gh可计算出有用功；利用效率公式η=求滑轮组的机械效率.【解答】解：AC、由图知,n=2,则绳子自由端移动的距离：s=2h=2×1m=2m,故C错误；拉力做的总功：W总=Fs=250N×2m=500J,故A错误；B、拉力F的功率：P===50W,故B错误；D、有用功：W有用=Gh=400N×1m=400J,滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%,故D正确.故选：D.3．（•东营）对物理概念的理解是学好物理的关键.关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是（）A．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%B．做功多的机械,功率一定大C．功率大的机械,做功一定快D．做功快的机械,机械效率一定高【分析】（1）机械效率反映了机械的性能优劣,是有用功与总功的比值,与做功快慢没有关系；使用任何机械不可避免地做额外功,所以机械效率一定小于100%；（2）功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功,功率大则做功快.【解答】解：A、使用任何机械都要做额外功,所以总功一定大于有用功,即有用功与总功的比值一定小于1,也就是机械效率小于100%．故A错误；B、功率是做功多少与所用时间的比值.做功多,时间不确定,功率大小不能确定.故B错误；C、功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小,则做功慢.故C正确；D、机械效率与做功快慢没有关系.故D错误.故选：C.4．（•攀枝花）某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重）,在相同时间内把重物G 提升相同高度,F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是（）A．力F1和F2做功的功率相同B．力F1和F2做的总功相同C．乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高【分析】①使用滑轮组时,手拉绳子自由端做的功是总功；总功与所用时间之比是拉力做功的功率；②根据已知条件判断省力情况；利用公式η====比较滑轮组机械效率.【解答】解：由图知,甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3,乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4.AB、若重物上升高度为h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为：s甲=3h,s乙=4h；甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=F1•3h,乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总=F2•4h,已知F1=F2,所以W甲总＜W乙总,故B错误；已知时间相同,由公式P=知,P甲总＜P乙总．故A错误；CD、已知F1=F2,所以省力情况相同,故C错误；甲、乙两滑轮组提升的物重G相同,设一个动滑轮的重为G动,不计绳重及摩擦,则甲滑轮组的机械效率为：η甲====,乙滑轮组中有2个动滑轮,同理可得,乙滑轮组的机械效率为：η乙=,所以η甲＞η乙,故C错误,D正确.故选：D.5．（•宜昌）下列有关起重机提升货物时机械效率的说法,正确的是（）A．有用功越多,机械效率越高B．同一起重机提起的货物越重,机械效率越高C．额外功越少,机械效率越高D．同一起重机提起同一货物越快,机械效率越高【分析】（1）机械效率是有用功与总功的比值.（2）增加物重,其他条件不变,有用功增多,有用功在总功中所占的比例增大,机械效率升高；（3）机械效率高的机械,说明所做有用功占总功的比值大,额外功所占总功的比值小,不是做的额外功越少, （4）机械做功的快慢指功率,机械效率大小与功率大小没有关系.【解答】解：A、机械效率是有用功与总功的比值,由于总功的多少不确定,所以无法判断有用功与总功比值的大小,即机械做的有用功越多,其机械效率不一定高,故A错误；B、起重机提起的货物越重,所做的额外功基本不变,有用功在总功中所占的比重越大,所以它的机械效率越大,故B正确；C、机械效率越高,说明所做有用功占总功的比值大,额外功所占总功的比值小,不是做的额外功越少,故C错误；D、使用滑轮组做功越快,说明功率越大,但机械效率与功率没有关系,故D错误.故选：B.6．（•广安）如图所示,斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N（忽略绳子的重力）.则下列说法正确的是（）A．斜面上的摩擦力是50N B．拉力的功率是50WC．拉力所做的功是300J D．斜面的机械效率是80%【分析】（1）利用W=Fs计算该过程拉力F做的功；利用W有=Gh求出有用功,利用W额=W总﹣W有求出额外功,然后利用W额=fs计算货物箱在斜面上受的摩擦力大小；（2）利用P=求拉力做功功率；（3）斜面的机械效率等于有用功与总功之比.【解答】解：（1）拉力F做的功：W总=Fs=150N×3m=450J；有用功：W有用=Gh=500N×0.6m=300J,额外功：W额=W总﹣W有用=450J﹣300J=150J,由W额=fs可得,物体在斜面上受到的摩擦力：f===50N,故A正确、C错；（2）拉力的功率：P===75W,故B错；（3）斜面的机械效率：η==×100%≈66.7%,故D错.故选：A.7．（•深圳）如图为“测滑轮组机械效率”的实验.在弹簧测力计拉力作用下,重6N的物体2s内匀速上升0.1m,弹簧测力计示数如图示（不计绳重与摩擦）.下列说法错误的是（）A．弹簧测力计的拉力是2.4NB．物体上升的速度为0.05m/sC．弹簧测力计拉力的功率为0.12WD．滑轮组的机械效率约83.3%【分析】（1）先确定弹簧测力计的分度值,再根据指针位置读数；（2）利用速度公式求物体上升速度；（3）由图知,n=3,重物上升h,则拉力端移动的距离s=3h,利用W总=Fs求出拉力做的功；利用P=求拉力做功功率；（4）知道物体重,利用W=Gh求出有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比.【解答】解：A、由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2.4N,故A正确；B、物体上升速度v===0.05m/s,故B正确；C、由图知,n=3,拉力端移动距离s=3h=3×0.1m=0.3m,拉力做功W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J,拉力做功的功率：P===0.36W,故C错误；D、有用功W有=Gh=6N×0.1m=0.6J；滑轮组的机械效率：η==×100%≈83.3%,故D正确.故选：C.8．（2017•黑龙江）分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组,匀速提升同一物体到同一高度处,其机械效率分别为η定、η动、η组（不计绳重和摩擦,设每个滑轮质量相等）,则下列选项中正确的是（）A．η组＜η动＜η定B．η动＜η定＜η组C．η定＜η动＜η组D．η定＜η组＜η动【分析】克服物体的重力所做的功是有用功,由题知匀速提升同一物体到同一高度处,可知做的有用功相同；不计绳子质量和摩擦,额外功W额=G轮h,知道使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的动滑轮的个数为0、1、2,可以得出做的额外功的大小关系,由于W总=W有用+W额,可以得出所做的总功的大小关系,再利用效率公式比较三种情况下机械效率的高低.【解答】解：匀速提升同一物体到同一高度处,由W有用=Gh可知,三种情况下做的有用功相同,大小都为W有用；不计绳子质量和摩擦,所做的额外功：W额=G动h,使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时,动滑轮的个数分别为0、1、2,使用定滑轮、动滑轮、滑轮组时,做的额外功：W额定＜W额动＜W额组,由W总=W有用+W额可知三种情况下做的总功：W定＜W动＜W组,由η=可知,使用定滑轮、动滑轮、滑轮组的机械效率：η组＜η动＜η定.故选：A.二．多选题（共3小题）9．（•聊城）工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面,将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15s.已知车厢高 1.5m,木板长3m,货物质量为60kg,沿斜面所用的拉力为400N,g=10N/kg,则下列说法正确的是（）A．工人做的总功为900J B．工人做的额外功为300JC．工人做功的功率为60W D．此斜面的机械效率为75%【分析】根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功,即总功；再根据P=可求功率；再根据W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率.【解答】解：A、工人做的总功为：W总=Fs=400N×3m=1200J；故A错误；B、做的有用功为：W有=Gh=mgh=60kg×10N/kg×1.5m=900J；所做额外功为：W额=W总﹣W有=1200J﹣900J=300J；故B正确；C、工人做功的功率为：P===80W；故C错误；D、斜面的机械效率为：η==×100%=75%；故D正确；故选：BD.10．（•滨州）如图所示,重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动的距离为3mB．有用功为400JC．拉力F的功率为9WD．物体与地面间的滑动摩擦力为72N【分析】（1）知道物体移动速度和时间,利用s=vt求物体移动距离,由题知,n=3,拉力端移动的距离等于物体移动距离的3倍；（2）利用W=Fs求拉力做的总功,利用机械效率公式计算有用功；（3）利用功率公式求拉力做功功率；（4）知道机械效率和拉力大小,利用η=求摩擦力f.【解答】解：A、由图知,n=3,则绳子自由端移动的距离：s绳=3s物=3v物t=3×0.1m/s×10s=3m,故A正确；B、拉力做功为：W总=Fs绳=30N×3m=90J,有用功：W有=ηW总=80%×90J=72J,故B错误；C、拉力做功的功率：P===9W,故C正确；D、有用功W有=fs物,拉力做的总功W总=Fs绳,由η====得,物体与地面间的滑动摩擦力：f=η×3F=80%×3×30N=72N,故D正确.故选：ACD.11．（•通辽）如图,用滑轮组提升重物时,重400N的重物在10s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为250N,不计绳重和摩擦,则提升重物的过程中（）A．绳子自由端下降速度为0.3m/sB．动滑轮的重力为100NC．拉力F的功率是40WD．滑轮组的机械效率是80%【分析】（1）由图知,n=2,绳子自由端移动的距离s=2h,利用速度公式求其速度；（2）不计绳重和摩擦,利用F=（G+G轮）求出动滑轮的重力；（3）利用W=Fs求总功,再利用P=求拉力做功功率；（4）利用W=Gh求有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比.【解答】解：A、由图可知,n=2,绳子自由端移动的距离s=2h=2×1m=2m,绳子自由端移动的速度v===0.2m/s,故A错；B、不计绳重和摩擦,拉力F=（G+G轮）,则动滑轮重力：G轮=2F﹣G=2×250N﹣400N=100N；故B正确；C、拉力做的总功：W总=Fs=250N×2m=500J,拉力的功率：P===50W,故C错误；D、有用功：W有用=Gh=400N×1m=400J,滑轮组的机械效率：η==×100%=80%,故D正确.故选：BD.三．填空题（共10小题）12．（•临沂）小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶,动滑轮重20N（不计绳重和摩擦）,小明拉绳子的动力为80 N；如果向水桶内再加入40N的水,提起时动滑轮的机械效率变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）.【分析】不计绳重和摩擦,人拉绳子自由端的拉力F=（G+G动）；用同一个滑轮组提升物体时,物重越大,效率越高.【解答】解：由图可知,该滑轮为动滑轮,有两段绳子拉着动滑轮,不计绳重和摩擦,则拉绳子的动力：F=（G+G动）=（140N+20N）=80N；使用同一滑轮组,在提升高度相同时,所做的额外功不变,增加水的重力,增大了有用功,所以有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变大.故答案为：80；变大.13．（•菏泽）使用同一个滑轮组提升物体,提升的物体质量越大,滑轮组的机械效率越高（填“越高”、“越低”或“不变”）【分析】提升的物体质量越大（即提升物体的重力越大）,在提升高度相同时,所做有用功越大；用同一个滑轮组提升物体,克服绳重、摩擦和动滑轮重力所做的额外功变化不大；根据有用功在总功中所占的比例可判断机械效率的变化情况.【解答】解：使用同一个滑轮组提升物体,提升的物体质量越大（即提升物体的重力越大）,在提升高度相同时,所做有用功越大,而所做的额外功变化不大,则有用功在总功中所占的比例越大,即滑轮组的机械效率越高.故答案为：越高.14．（•岳阳）用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为720N的货物匀速提高10m,所做的总功为12000J,此时滑轮组的机械效率为60% ；用该滑轮组提升更重的物体,机械效率会变大（选填“变小”、“不变”或“变大”）.【分析】知道物体重和提升的高度,利用W=Gh求有用功,又知道总功,利用效率公式求滑轮组的机械效率；用同一个滑轮组提升物体时,物重越大,效率越高.【解答】解：有用功：W有用=Gh=720N×10m=7200J；已知所做的总功：W总=12000J；则滑轮组的机械效率为：η==×100%=60%；用该滑轮组提升更重的物体,在提升高度相同时,由于物重增大,则有用功增大,而额外功几乎不变,所以有用功在总功中所占的比例变大,机械效率会变大.故答案为：60%；变大.15．（•云南）如图所示,用滑轮组把质量为80kg的物体匀速提升3m,若拉力F=500N,则滑轮组的机械效率为80% ,若不计绳重和摩擦,则动滑轮受到的重力为200 N.【分析】（1）知道物体质量,利用G=mg求其重力,再利用W=Gh求拉力做的有用功；由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h,利用W=Fs求总功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比.（2）不计绳重和摩擦,拉力F=（G+G动）,据此求动滑轮重力.【解答】解：（1）物体的重力：G=mg=80kg×10N/kg=800N,做的有用功：W有用=Gh=800N×3m=2400J,由图知,n=2,拉力端移动距离s=2h=2×3m=6m,拉力做的总功：W总=Fs=500N×6m=3000J,滑轮组的机械效率：η==×100%=80%；（2）不计绳重和摩擦,拉力F=（G+G动）,则动滑轮重力：G动=2F﹣G=2×500N﹣800N=200N.故答案为：80%；200.16．（•枣庄）如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用F A、F B匀速提升重力为G A、G B的A、B（选填“＞”、“＜”或“=”）两物体,不计绳重和摩擦.若G A＞G B,则η甲＞η乙；若F A=F B,则G A＜G B．【分析】（1）不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,根据η=×100%=×100%=×100%结合G A＞G B比较两滑轮组的机械效率关系；（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据F=（G+G动）结合F A=F B得出提升物体的重力关系.【解答】解：（1）不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功,则滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%,因物体的重力G越大,1+越小,越大,且动滑轮的重力相等,所以,G A＞G B时,η甲＞η乙；（2）由图可知,n甲=2,n乙=3,由F=（G+G动）可得,提升物体的重力：G=nF﹣G动,则F A=F B时,提升物体的重力关系为G A＜G B.故答案为：＞；＜.17．（•广州）小明用图中的动滑轮匀速拉动水平地面上的物体A,测出A移动的距离s、水平拉力F和A的重力G.（1）以上条件能否求出此时滑轮的机械效率η？不能,如果能,写出η的表达式；如果条件不足,写出还需补充的物理量的测量步骤和符号,并写出η的表达式η=×100% （η用题目已知及补充的物理量符号表示）（2）若A在10s内运动了4m,A的速度为0.4m/s .【分析】（1）根据η==可求出滑轮的机械效率,据此分析需要补充的物理量；（2）根据速度公式v=求出A的速度.【解答】解：（1）根据η==可知,要求出滑轮的机械效率,补充的物理量为：摩擦力f；测量摩擦力时应水平匀速拉动木块,使木块做匀速直线运动,木块处于平衡状态,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于拉力；作用在动滑轮上有两段绳子,所以拉力F通过的距离为物体A移动距离的2倍,滑轮的机械效率为：η====×100%；（2）物体A的速度为：v===0.4m/s.故答案为：（1）不能；η=×100%；（2）0.4m/s.18．（•眉山）如图所示,一同学在用滑轮组匀速提升不同重物时,记录下了绳子自由端拉力F与对应所提升的物体的重力G,如下表：G/N 1 2 3 4 5 6F/N 0.8 1.3 1.8 2.3 2.8 3.3根据上表数据分析可知,绳子自由端拉力F与物体重力G的关系式为F= 0.5G+0.3N ；当物体重力G=10N 时,此滑轮组的机械效率η=94.3% .【分析】由表格数据,重力G每增大1N,绳子自由端的拉力F增大0.5N,所以F与G成一次函数关系,由此解答；根据物体的重力求出拉力的大小,然后根据机械效率公式求出机械效率.【解答】解：由表格数据可知,重力G每增大1N,绳子自由端的拉力F增大0.5N,所以F与G成一次函数关系,设F与G关系的表达式为F=kG+b,由表格第一组数据,当G=1N,F=0.8N,则：0.8N=k×1N+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①由表格第二组数据,当G=2N,F=1.3N,则：1.3N=k×2N+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②②﹣①可得k=0.5,将k=0.5代入①解得b=0.3N,所以拉力F与物体所受重力G的关系式：F=0.5G+0.3N；当物体重力G=10N时,此时的拉力：F=0.5×10N+0.3N=5.3N；由图可知,有两段绳子拉着动滑轮；滑轮组的机械效率为：η=====≈94.3%.故答案为：0.5G+0.3N；94.3%.19．（•安徽）如图所示,当工人师傅用400N的拉力向下拉绳时,可使重680N的重物匀速上升,此过程中滑轮组的机械效率为85% .【分析】已知拉力、物重,利用η=可计算滑轮组机械效率.【解答】解：由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数：n=2,由η====得,滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=85%.故答案为：85%.20．（•安顺）工人借助如图所示的装置,在20s时间内将700N重的货物匀速提升了4m,已知他对绳子的拉力为500N．该过程中,工人所用装置的机械效率为70% ,工人对绳子拉力的功率为200 W.【分析】（1）根据图中滑轮组中线的绕法,有两段绳子承担总重,绳子自由端移动距离s=2h,利用滑轮组机械效率的公式η==计算出滑轮组的机械效率；（2）已知绳子自由端被拉下的距离,根据公式W=Fs可求出拉力所做的功；根据P=计算出拉力的功率. 【解答】解：（1）由图可知n=2,则绳子自由端移动的距离s=2h=2×4m=8m,工人所用装置的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=70%.（2）拉力做的功：W=Fs=500N×8m=4000J,拉力的功率：P===200W.故答案为：70%,200.21．（•德阳）如图所示,沿斜面把质量为12kg的一个物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力是F=100N,斜面长2m、高1m,则其机械效率是60 %,物体所受摩擦力是40 N．（取g=10N/kg）【分析】①知道拉力大小,利用W=Fs求出总功,利用W=Gh求出有用功,利用效率公式求出斜面的机械效率.②克服摩擦力做的功即为额外功,根据W=fs求出摩擦力的大小.【解答】解：（1）有用功：W有=Gh=mgh=12kg×10N/kg×1m=120J；拉力做的总功：W总=Fs=100N×2m=200J；斜面的机械效率：η==×100%=60%；（2）额外功：W额=W总﹣W有=200J﹣120J=80J,由W额=fs可得,物体所受的摩擦力：f===40N.故答案为：60；40.四．实验探究题（共7小题）22．（•兰州）如图所示为测定动滑轮机械效率的示意图.用弹簧测力计拉动绳子自由端,将质量为200g的钩码从A位置匀速提升至B位置,同时弹簧测力计从图中的A′位置匀速竖直上升至B′位置,在此过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示,请根据所做实验进行分析（g=10N/kg）；（1）弹簧测力计的示数为 1.2 N：拉力F所做的功为0.048 J.（2）动滑轮的机械效率约为83.3% .（结果保留一位小数）【分析】（1）由乙图根据测力计分度值读数；由甲图知,绳子自由端移动的距离,根据W总=Fs求拉力F所做的功；（2）由图甲知,物体A上升的高度,根据G=mg求物体的重力；根据W有=Gh求做的有用功；根据η=×100%求动滑轮的机械效率.【解答】解：（1）由乙图知,测力计分度值为0.2N,示数为1.2N,由甲图知,绳子自由端移动的距离为：s=8.50cm﹣4.50cm=4.00cm,拉力F所做的功为：W总=Fs=1.2N×0.04m=0.048J；（2）由图甲知,物体A上升的高度h=2.00cm,物体的重力：G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,做的有用功：W有=Gh=2N×0.02m=0.04J,动滑轮的机械效率约为：η==×100%≈83.3%.故答案为：（1）1.2；0.048；（2）83.3%.23．（•绵阳）某小组同学测量滑轮组的机械效率.实验步骤有：（i）按照如图所示安装滑轮组,测钩码重力G并记钩码和绳端的位置（ii）用弹簧测力计缓慢拉动绳端,使钩码上升,读出拉力F的值,并测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s；（iii）记录实验数据填入表格中（表格略）；（iv）多次改变钩码的数量,重复上述实验；（v）用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码,分别测机械效率；（vi）分析测量结果,讨论影响机械效率的因素回答以下问题：（1）除了如图所示器材和弹簧测力计外,还需要的器材是刻度尺.（2）滑轮组机械效率的计算公式是η=（用直接测得的物理量符号表示）.（3）关于影响滑轮组机械效率的因素,该小组同学讨论后得到以下认识,你认为正确的有ADE （填序号,可能不止一项正确）.A．在相同情况下,摩擦越大,机械效率越小B．在相同情况下,摩擦越大,机械效率越大C．忽略摩擦,定滑轮质量相同,则机械效率相同D．忽略摩擦,动滑轮质量相同,则机械效率相同E．忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越大F．忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,则机械效率越小【分析】（1）（2）滑轮组是用绳子把定滑轮和动滑轮组装而成的机械装置,根据滑轮组的机械效率公式η====分析探究所需要测量的工具以及测量的量、表达式；（3）滑轮组机械效率与物体重力、动滑轮的重力,以及摩擦力的大小有关,在有用功不变的情况下,所做的额外功越多,滑轮组的机械效率越低.【解答】解：（1）由图可知,除了滑轮,弹簧测力计外,还需要测量高度的刻度尺；（2）由滑轮组的图上可知,n=3滑轮组做的有用功为W有=Gh,总功为W总=Fs,机械效率的表达式为η==；（3）AB、在相同情况下,摩擦越大,所做的额外公功越多,机械效率越小,故A正确,B错误；CD、忽略摩擦,滑轮组的机械效率,与定滑轮的质量无关,动滑轮质量相同,重力相同,额外功相同,则机械效率相同,故C错误、D正确；EF、忽略摩擦,动滑轮质量相同,所吊重物质量越大,所做的有用功越多,则机械效率越大.故E正确、F错误. 故选ADE.故答案为：（1）刻度尺；（2）；（3）ADE.24．（•德州）测量滑轮组的机械效率：步骤如图所示为测量某滑轮组机械效率的实验装置.①实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计.②分析表中数据可知：实验2是用图乙做的实验.③实验序号3中的机械效率η=80% .装置图表格实验序号钩码重量G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η1 4 0.1 1.8 0.3 74%2 8 0.1 3.1 0.3 86%3 8 0.1 2.5 0.4结论通过比较1、2 （填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高.通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低问题讨论实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应静止时读数.你认为他的想法不正确（选填“正确”或“不正确”）,因为他没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响.【分析】（1）②根据绳子自由端移动的距离s与提升物体的高度h的关系,s=nh,求出实验1中绳子的有效段数分析；求出实验2中绳子的有效段数分析；③根据η==×100%求第3次实验的机械效率：（2）根据控制变量法,要探究滑轮组的机械效率与物重的关系,需要控制绳子的段数相同,改变物体的重力,找出合适的次数；比较实验2和3的相同条件和不同条件得出结论；（3）在测力计静止时,不会克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦考虑.【解答】解：（1）②根据绳子自由端移动的距离s与提升物体的高度h的关系,s=nh,故实验1中绳子的有效段数：n===3；实验2中绳子的有效段数：n===3；由表格数据知：第1次实验物体的重力为4N,第2次物体的重力为8N,故第1次是用甲图做的实验,第2次是用乙图做的：③第3次实验的机械效率：η3===×100%=80%；（2）根据控制变量法,要探究滑轮组的机械效率与物重的关系,需要控制绳子的段数相同,改变物体的重力,表格中1、2两次实验符合要求,可以得出结论：同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高. 比较实验2和3可得出结论：使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低；（3）在弹簧测力计静止时读出了数据,由于不会克服绳与轮之间的摩擦,所以测得的拉力偏小,她的想法是。
安徽省2017年中考物理真题试题一、填空题1. 在音乐中，中音C调“1（do）”的频率是262Hz，D调“1(do)”的频律是294Hz，由此可知D调“1”比C调“1”的高（选填乐音的三要素）。
【答案】音调【解析】试题分析：声音的音调与频率有关，频率越大音调越高，D调“1(do)”的频率是294Hz，比中音C调“1（do）”的频率是262Hz大，所以，D调“1”比C调“1”的音调高。
考点：音调2. 如图所示，在蹄形磁铁的磁场中放置一根导体棒AB，它的两端跟电流表连接，使导体棒快速向右运动，观察到电流表的指针发生偏转。
从能量转化的角度来分析，该实验过程中是能转化成了电能。
【答案】机械能【解析】考点：电磁感应3. 当晶体被加热时，其分子运动更加剧烈，分子间的束缚随之减弱，以致有的分子能较自由地“游动”，呈流动性，其宏观表现就是晶体的（选填物态变化名称）。
【答案】熔化【解析】试题分析：晶体吸热，分子运动加剧，分子间的束缚随之减弱，物质由固态变为液态，其宏观表现就是晶体的熔化。
考点：熔化4. 摩擦起电实际上是电子在物体之间的转移。
与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为在摩擦过程中玻璃棒了电子（选填“得到”或“失去”）。
【答案】失去【解析】试题分析：摩擦起电实际上是电子在物体之间的转移，束缚电子能力弱的物质失去电子带正电，与丝绸摩擦过的玻璃棒，在摩擦过程中玻璃棒失去了电子而带正电。
考点：摩擦起电5. 力可以用带箭头的线段表示：线段是按一定比例（标度)画出的，它的长短表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，箭尾通常表示力的作用点，此即为力的图示。
如图所示，物体A同时受到水平向右的拉力F1=40N和与水平方向成300角的斜向右上方的拉力F2=60N的作用。
请按照图中力F1的图示，用相同的比例（标度）在图中画出F2的图示。
【答案】【解析】试题分析：已知标度，和作用点，从F1的作用点，沿水平方向成30°角的斜向右上方的位置，画出三段标度的长的线段，表明拉力F2=60N即可，如下图所示：考点：力的图示6. 一个质量为500g的货物，随“天舟一号”货运飞船升入太空。
中考涉及的动力机一次效率与工作机二次效率问题作者：陶洪山来源：《中学物理·初中》2017年第11期摘要：动力机的效率为一次效率，工作机的效率为二次效率，两个效率的物理意义是不同的，在解决实际问题时应加以区分.本文通过对典型例题的分析，给出了解决该类问题的方法和策略.关键词：动力机；一次效率；工作机；二次效率纵观近年来全国各地中考物理试题，将热机效率（或电动机效率）问题作为考查内容之一，通常以综合计算的方式出现.该类题型很好地考查热机效率（或电动机效率）、电动机线圈的发热功率（产生的热量）、机械功率、机械效率、热值、功、功率、压强等知识点，具有很强的综合性，具有一定的难度.热机、电动机均属于动力机，动力机只有与工作机结合起来，才能将燃料的内能（或电能）转化为机械能，为人们所利用.轿车是由动力机（柴油机、汽油机或电动机），以及动力传动装置，驱动行走装置等组成的工作机整合起来的.热机效率（或电动机效率）是针对动力机（常见的有柴油机、汽油机或电动机）而言的一次效率，严格意义上讲，热机的效率是指发动机的曲轴输出功率做的功，与燃料完全燃烧放出的能量的比值.电动机的效率是指转子的输出的功率做的功与消耗电能的比值.对于动力机带动的工作机而言，发动机曲轴输出功率做的功（或电动机转子输出的功率做的功），应视为输入工作机的总功.工作机的机械效率应为二次效率.它表示工作机所做的有用功与输入工作机总功的比值.对于工作机而言，二次效率中的总功应为一次效率中的有用功.1动力机的一次效率（1）热机效率定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机效率.热机效率公式η=W有Q放（式中W有指活塞做功一次，或在某段时间内热机对外所做的有用功W有=Pt，Q放是对应消耗的燃料完全燃烧放出的能量Q放=mq）因为，W有=Pt或W有=Fs，Q放=mq.所以，求解热机效率的两种数学表达式η=W有Q放=P有用tmq或η=W有Q放=Fsmq由公式η=W有Q放可以看出，同一台热机，在每个冲程做功消耗的燃料一定的情况下（Q放不变），用来做有用功的那部分能量W有越大，热机效率就越高.反之，就越低.需要注意的是同一台发动机的输出功率（有用功率）是随着喷入气缸中燃油的质量的多少不断变化的，发动机铭牌上所标识的功率为正常工作时的最大功率（额定功率）.（2）电动机效率定义：电动机用来做机械功的那部分能量与消耗的电能之比，叫做电动机效率.电动机工作时将电能转化成机械能的效率：η=W有W总=W机械W电=P机械tP总t=P机械P总=FvU总I=U总I-I2RU总I电动机工作过程中将电能（W总）转化为机械能（W机械），由于电动机线圈内部有电阻，依据焦耳定律可知，同时还有一部分电能转化为内能（Q）.因此，W电=W机械+Q.不难得出，电动机消耗的总电功率等于电动机输出的机械功率与线圈发热功率之和，即P总=UI=P 机械+P发热.电动机属于非纯电阻用电器，电动机正常工作时欧姆定律不适用，电动机的发热功率必须要用公式P热=I2R求得.需要注意的是，动力机铭牌中标识的功率为额定输出功率（即输出的机械功率），该功率做的功即为动力机做的有用功.例1表1是某品牌小轿车的一些技术参数.其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大.空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比.汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为46×107J.当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为135 kg/m3，1 min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次.请你计算发动机在最大功率工作时：（1）1min内做的有用功.（2）做功一次消耗汽油的质量.（3）发动机的效率.分析解答：（1）铭牌上的功率为汽油机的输出功率，1min内做的有用功：W有=P有t=75×103W×60s=45×106J（2）汽油机做功一次消耗汽油的质量可以分为两步来求：首先，依据公式求出气缸内汽油和空气混合物的质量m混合=ρ混合V=135kg/m3×18×10-3m3=243×10-3kg其次，依据空燃比求出做功一次消耗汽油的质量m汽油=m混合×114+1=243×10-3kg×115=162×10-4kg（3）1min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次，1 min内汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=162×10-4kg×46×107J/kg×2600=194×107J汽油机的效率η=WQ放=45×106J194×107J×100%≈2323%（其他解法略）评析本题中的汽油机的效率属于热机的一次效率，计算时要注意热机效率表达式η=WQ 中的W与Q的对应关系.本题也可以计算出燃气推动活塞做功一次用来做有用功的能量，W′有=12600×45×106J，做功一次汽油完全燃烧放出的热量Q′=m q=162×10-4kg×107J/kg=7452×103Jη=W有Q放=12600×45×106J7452×103J×100%≈2323%例2我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达25倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表2：已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.求：（1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦？（2）当飞机以400m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？（3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？分析解答：（1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量Q=mq=10×103kg×5×107J/kg=5×1011J（2）依据表格提供的数据可知，当飞机以400m/s的速度巡航时，飞机受到的阻力为48×104N，此时，飞机发动机的输出功率（有用功率）P有=Fv=48×104N×400m/s=192×107W（3）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量Q=5×1011J.已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，，转化为机械能应为W有=η×40%×1011J=2×1011J，当飞机以500m/s的速度巡航时，飞机受到的阻力为75×104N，飞机的最大航程s=W有F=2×1011J75×104N≈266×106m评析本题中飞机发动机的输出功率（有用功率）是变化的，输出功率的大小随着飞行速度的大小而变化，因此，要依据表格提供的数据进行计算.例3某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，当它在水平路面上以v=36 km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电压U=300V，电流I=50A.在此行驶状态下，驱动电机的输入功率是W；若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率，则汽车所受阻力为N.分析解答：（1）驱动电机的输入功率即为电动机的总功率P电=UI=300V×50A=15×104W（2）电动机转化为机械功率P机械=ηP电=09×15×104W=135×104W，由P=Wt=Fst=Fv得牵引力F=Pv=135×104W10m/s=135×103N当汽车在水平路面匀速行驶时，牵引力与阻力互为平衡力，所以，汽车所受阻力f=F=135×103N2工作机的二次效率将动力机（热机）与工作机组成一个整体，就涉及到二次效率问题.在此类问题中，我们将动力机效率（热机效率、电动机效率）称为一次效率，工作机效率称为二次效率.解题时一定要明确：动力机中的有用功（或有用功率）应视为工作机的总功（或总功率）.在求解机器整体效率时，要将工作机输出的机械功（或有用功率）做为二次效率的表达式的分子，将动力机（热机、电动机）燃料完全燃烧放出的能量、电动机消耗的电能作为分母.这是解题时最容易混淆的问题.例4如图1所示，某建筑工地使用如图所示装置搬运建筑材料.已知柴油机的效率是40%，柴油的热值是4×107J/kg，用此装置将一块重为3200N的建筑材料提升5m.历时4s，消耗的柴油为4g（1）4g柴油完全燃烧放出多少热量？柴油机的输出功率多大？（2）提升这块建筑材料做的有用功是多少？整个装置的机械效率多大？（3）整个装置中的机械部分的机械效率多大？分析解答本题涉及到两个效率，一是柴油机的效率（一次效率）；二是整个装置的效率及整个装置中机械部分的机械效率分的机械效率（均为二次效率）.因此，解决此题可分为两个环节，首先，依据已知柴油机的效率及柴油的热值求出柴油机所做的有用功，求出柴油机的有用功率（输出功率）；其次，求出整个装置做的有用功；最后求出整个装置的效率及整个装置中机械部分的机械效率.（1）柴油完全燃烧放出的热量；Q放=mq=4×10-3kg×4×107J/kg=16×105J由公式η1=W有Q放得柴油机输出的有用功：W1有=η1Q放=40%×16×105J=64×104J输出功率（有用功率）P有=W1有t=64×10104J4s=16×104W（2）整个装置提升建筑材料做的有用功W2有=Gh=3200N×5m=16×104J整个装置的效率（二次效率），应为整个装置提升建筑材料做的有用功与柴油完全燃烧放出热量的比值，η2=W2有 Q放=16×104J16×105J=10%（3）整个装置中机械部分的机械效率，应为整个装置提升建筑材料做的有用功与柴油机输出的有用功的比值，η3=W2有 W1有=16×104J64×104J=25%评析正确区分一次效率与二次效率的有用功与总功是解题的关键.例5常见一种“塔吊”的起重设备，其主要组成为电动机和机械两部分，如图2所示.假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率38kW，线圈电阻05Ω.在一次起吊中该“塔吊”电动机正常工作25s，把质量为3t的重物吊起22m（g取10N/kg）.求：（1）电动机吊起重物的过程中消耗的电能；（2）电动机正常工作过程中线圈产生的热量；（3）该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率.分析解答：（1）电动机吊起重物的过程中消耗的电能W电=P额t=38×104W×25s=95×105J（2）电动机正常工作过程中线圈产生的热量.Q=I2Rt=（P额U额）2Rt=（38×104W380V）2×05Ω×25s=125×105J（3）该次起吊过程中，电动机转换成的机械能W机械=W电-Q=95×105J-125×105J=825×105J，即“塔吊”机械部分输入的总机械能.“塔吊”机械部分做的有用功W有=Gh=mgh=3×103kg×10N/kg×22m=66×105J塔吊机械部分的机械效率η=W有W总=W有W机械=66×105J825×105J=80%评析本题中一次效率中电动机转化的机械能，应作为二次效率中塔吊机械部分的总功.。
中考物理题型详解题型114机械效率的计算母题探究典例570（多选）如图（不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G），用它们分别将重量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙，则下列关系正确的是A．F甲<F乙B．F甲>F乙C．η甲<η乙D．η甲>η乙【答案】BD机械效率定义有用功和总功的比值物理意义衡量机械本身性能优劣的一个重要参数η=（W有／W总）×100%公式单位没有单位决定因素受机械本身结构、摩擦等因素的一影响说明 (1)机械效率总小于l，因为W有总小于W总(2)机械效率的高低取决于有用功和总功两个因素，不能理解成：“有用功多，机械效率高”或“总功大，机械效率低(3)机械效率的高低与是否省力及力的大小无关．(4)机械效率不是固定不变的．机械效率反映的是机械在一次做功的过程中有用功跟总功的比值，同一机械在不同次做功的过程中，提起物重不同，机械效率往往会不同举一反三典例571关于机械效率，下面说法正确的是A．功率越大的机械，机械效率越高B．机械效率越高的机械越省力C．机械效率越低的机械，做的功就越少D．由于有用功总小于总功，机械效率总小于1解析：功率是单位时间内做的功，表示的是做功的快慢，机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系；机械效率高说明有用功与总功的比值大，与机械省不省力无关；机械效率越低，说明有用功与总功的比值小，不能说明做的功越少；使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功，所以有用功总小于总功，机械效率是指有用功与总功的比值，所以机械效率总小于1．故D选项正确．【答案】 D典例572如图所示，装修工人用滑轮组把重为300 N的货物在25 s内匀速提高到10 m高的楼上，所用拉力为1 25 N，则工人做功的功率为W，该滑轮组的机械效率是．【答案】 150 80100%典例573小明在“测滑轮组机械效率” 的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：(1)分析表中数据，回答以下问题：①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是；②第3次实验中滑轮组的机械效率是③滑轮组的机械效率与无关．(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了该实验，如图乙所示①小红多用一个滑轮，是为了改变，②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率（填“相同” “不相同”），理由是：【答案】(1)①1 7（或5）②80% ③物体上升的高度（合理即可）(2)①拉力的方向②相同所做的有用功和总功的比值不变。
2017年河北省中考物理试卷一、选择题（本题共8小题，单选题每小题2分，多选题每小题2分。
1-5题为单选题，6-8为多选题，共19分）1．下列估测经验最接近实际的是（）A．乒乓球台高约为760cmB．一元硬币的质量约为50gD．近几年石家庄冬季平均气温约10°C2．如图所示，甲、乙、丙、丁是四幅实验图，下列说法正确的是（）A．甲实验说明同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥B．乙实验说明闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流C．丙实验说明利用磁场可以产生电流D．丁实验说明机械能可以转化为电能3．下列有关声和电磁波的说法正确的是（）A．光信号在光导纤维中以声音的速度传播B．高速公路旁的房屋装有隔音窗，是为了防止噪声的产生C．养蜂人通过听到蜜蜂的“嗡嗡”声，判断蜜蜂是否采了蜜D．固定电话既有发射电磁波的功能，又有接收电磁波的功能4．下列说法正确的是（）A．热机消耗的燃料越多，效率就越低B．热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体C．同一物体，温度降低的越多，放出热量就越多D．人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害5．平直公路上并排停放着两辆汽车，一段时间后，坐在甲车上的小明感觉乙车向北运动，关于两辆汽车的运动情况，下列说法正确的是（）A．以乙车为参照物，甲车一定向南运动B．以甲车为参照物，地面一定是静止的C．以地面为参照物，甲车一定是向南运动D．以地面为参照物，乙车一定向北运动6．在探究凸透镜成规律的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像，下列说法正确的是（）A．凸透镜的焦距可能是8cmB．图中凸透镜成像的特点应用在了照相机上C．保持透镜和光屏位置不同，移动蜡烛，烛焰仍可在光屏上成清晰的像D．保持蜡烛和光屏位置不动，移动凸透镜，光屏上能成放大清晰的烛焰像7．用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳子自由端分别用力将重力为G的物体匀速提升，乙滑轮组的效率为η乙，不计摩擦、绳和木板的重，下列说法正确的是（）A．两个滑轮组的机械效率可能相等B．F1一定大于F2C．每个滑轮重为D．甲、乙将重物提升相同的高度，F1与F2的功率可能相等8．如图所示，电源电压不变，P置于中点，a为电流表或电压表．任意闭合开关，电路都是安全的，下列说法正确的是（）A．a是电压表B．只闭合S1，P向右滑动，a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值变小C．闭合S1、S3，断开S2，A1的示数大于A2的示数D．闭合S1、S2、S3，P向左滑动，A1的示数减小二、填空及简答题（共5小题，共１４分）9．一天小明家中的IC电能表上的余额用完了，电能表便切断了电路，小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的示数为kW•h，为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为前为IC卡电能表充值．10．如图所示，一小球熊斜面顶端由静止开始滚下，小球的重力势能减小，动能，小球运动到斜面底端，由于，小球会在水平面上继续运动，运动的小球如果不受阻力，它将做运动．11．由于光在电影屏幕上发生，所以人们能从不同方向看到屏幕上的像．小明想用一块平面镜使水平面成30°角的太阳光竖直射入井中（如图所示），则反射光线与入射光线的夹角为，在图中画出平面镜的位置并标出镜面与水平面夹角的度数．12．汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将能转化成能，一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2t，这些汽油完全燃烧放出J的热量．（q汽油×107J/kg）13．阅读短文并回答问题白炽灯泡白炽灯泡的灯丝是由金属钨制作的，其灯丝发光时温度可达2000°C左右．为防止灯丝在高温下氧化，在制作灯泡时要抽真空，在制作大功率灯泡时，还要把灯泡内充入稀有气体氦等，主要是为了防止灯丝在高温下升华．白炽灯泡工作时，电能转化为光能的效率较低，因此逐渐被节能灯和LED灯所替代．（1）由于钨的较高，所以用钨制作灯丝；（2）灯泡内充入稀有气体氦等，主要是为了；（3）白炽灯泡逐渐退出市场，是由于．三、实验探究题（共5小题，共２４分）14．用厚玻璃瓶、带有细玻璃管的橡胶塞，容器和水，来证明玻璃瓶可发生微小形变．器材的安装：操作的方法：发生的现象：玻璃瓶发生微小形变的原因：．15．小明在探究“滑动摩擦力大小于哪些因素有关”的实验中，提出以下猜想：猜想一：滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关；猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关；猜想三：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；小明通过如图所示的实验验证猜想，验证猜想二和猜想三的数据如下表：次数 1 2 3 4 5接触面木板木板木板棉布毛巾压力/N弹簧测力计示数/N回答下列问题：（1）实验中，小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平方向做匀速直线运动，其目的是使滑动摩擦力的大小（选填“大于”“小于”或“等于”）弹簧测力计的示数．（2）为验证猜想一，小明用弹簧测力计水平水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时，弹簧测力计示数相同，说明滑动摩擦力的大小与速度．（3）分析次试验可验证猜想二，在接触面不变的条件下，滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小．（4）分析1、4、5次试验，小明得出，在压力相同的条件下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，老师提出小明的实验设计应加以改造，应控制在相同的条件下粗糙程度不同．（1）请用笔画线代替导线，完成图1实物电路的连接．（2）正确连接电路后，用开关试触，灯泡不亮，电压表瞬间满偏，电流表指针几乎不动，电路的故障是．（电路只有一处故障）（3）排除故障后，继续实验，闭合开关，移动滑片，当电压表的指针在某电压值时，（请在图2中标出相应的电压值），小灯泡正常发光，电流表的示数如图3所示，小灯泡的额定功率是W．（4）测量完灯泡的额定功率后，小明有测量了几组数据，计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大，原因是．【评估】小红也利用上述器材对该小灯泡的额定功率进行了测量，实验电路图如图4所示，实验结束后，两人对实验进行了交流与评估．①小红的实验结果误差较大，理由是．②小明的实验更不容易操作，理由是．17．如图所示，薄壁圆柱形容器置于水平地面，容器的底面积S=8×10﹣3m21和A2为两个均匀实心立方体物块（不吸水），A12×10﹣4m3，（已知ρ水×103kg/m3，g取10N/kg）．（1）水对容器底部的压力为多少？（2）将A11的体积．（3）只将A2缓慢浸入在水中，当水对容器底部的压强最大时，A2的密度至少为多少？18．如图1示，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”，在AB间接入规格为“12V 12W”的灯泡，闭合开关，当变阻器的五分之一阻值连入电路时，灯泡正常发光．（1）求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压．（2）R0是如图2示的R a和R b之间任意取值的电阻，当在AB间接入电阻R00的取值范围及电压表示数的最大值和最小值．2017年河北省中考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共8小题，单选题每小题2分，多选题每小题2分。
机械效率1. 下列有关功率与机械效率的说法中正确的是( )A.机械效率越高，机械做功一定越快B.做功越多的机械，机械效率一定越高C.功率越大的机械，机械效率一定越高D.做功越快的机械，功率一定越大2. 简单机械的机械效率高是指( )A.有用功多B.额外功少C.总功多D.有用功占总功的比例高3. 使用机械时,若有用功与额外功相等,则该机械的机械效率 ( )A.大于50%B.小于50%C.等于50%D.无法确定4. 如图所示，用甲、乙两种装置匀速提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦及绳重.则下列说法正确的是( )A.甲较省力，机械效率较低B.乙较省力，机械效率较低C.甲较省力，机械效率较高D.乙较省力，机械效率较高5. 用如图所示的滑轮组在10 s内将300 N的重物匀速提升3 m，已知动滑轮重30 N，不计摩擦，则( )A.利用滑轮组所做的有用功是450 JB.绳子自由端移动的速度是0.9 m/sC.拉力的功率是99 WD.滑轮组的机械效率是80%6. 组合机械的斜面长4 m，高2 m，将重为100 N的物体从斜面的底端匀速拉到顶端，如图所示，需用的拉力为40 N，需要的时间是5 s.那么，将物体从底部拉到顶部所做的有用功是________J，拉力做的总功的功率是________W.7. 如图所示，用滑轮组提升重物时，重800 N的物体在10 s内匀速上升1 m.已知拉绳子的力F为500 N，则提升重物的过程中，所做的有用功是________J.8. 杠杆的摩擦非常小，是一种机械效率非常高的简单机械.如图所示，若用一根机械效率为90％的杠杆将一个720 N的物体提升5 cm，此过程所做的有用功是________J，总功是________J，额外功是________J.9. 如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5 N的物体到斜面顶端，斜面长1.2 m，高0.3 m，拉力做功为2.16 J，则这个斜面的机械效率是________%，物体受到的摩擦力是________N.10. 某建筑工地用图所示的滑轮组提升重物，人对绳的拉力F为400 N，能将75 kg的物体以0.1 m/s的速度匀速提升，则拉力F的功率为________W，此时滑轮组的机械效率为_______%.(不计绳重和摩擦)11. 某学习小组利用如图所示的装置测定滑轮的机械效率.将两个相同的钩码提升相同的高度，则________的机械效率较高，主要原因是：___________________________________________________________________.12. 如图甲所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢.货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示.在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N，此斜面的长为5 m，高为1 m，这箱货物重为1 500 N.(1)0-5 s内，这箱货物处于________状态，工人所做的功为________J.(2)5-30 s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？13. 小李用如图所示的滑轮组把90 kg的物体提升3 m，作用在绳子自由端的拉力是400 N，不考虑绳重及摩擦(g取10 N/kg).求： (1)滑轮组的机械效率.(2)动滑轮的重力.参考答案：1---5 DDCBC6. 200 647. 8008. 36 40 49. 62.5 0.67510. 120 62.511. 甲做的有用功相同，乙装置使用动滑轮做的额外功多、总功多，有用功和总功的比值小12. (1) 静止 0(2) 解：0.2m /s；118.8 W13. (1)75%(2) 300 N。
中考物理真题分类汇编：功机械效率（100套）一、选择题1．(2011重庆，第7题)如图5所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是A．对物体做的功是额外功B．拉力F做的功是有用功C．拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍D．增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率【答案】D2．（2011山东临沂，第I卷第4题）下图所示的过程中，人对物体做功的是【答案】B3．(2011甘肃兰州，第8题)如图所示，工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为A．80﹪ 800JB．80﹪ 1000JC．62.5﹪ 200JD．80﹪ 200J【答案】D4．（2011四川广安，卷I第10题）在图的四种情境中，人对物体做功的是（）A．提着水桶在水平地面上匀速前进 B．扛着米袋慢慢爬上楼梯C．用力推汽车，汽车没动 D．举着杠铃原地不动【答案】B5．（2011四川广安，卷I第15题）小均用动滑轮将质量为40kg的货物匀速提高了5m ，他用250N的拉力拉了10s，下列说法正确的是：（g 取10N/kg）A、有用功为200JB、额外功为500JC、动滑轮的机械效率为75%D、小均的功率为200W【答案】B6．(2011山东威海，第4题)图中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为F A、F B，所做功分别为W A、W B，则：A、F A＝F B，W A＝W BB、F A＜F B，W A＝W BC、F A＜F B，W A＜W BD、F A＞F B，W A＞W B【答案】B7．（2011湖南株洲，第15题）用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图7，由图可知，甲乙两个力的大小关系是A.F甲>F乙B. .F甲＜F乙C. B. .F甲=F乙D.条件不足，无法比较【答案】A二、填空题1．（2011浙江杭州，第5题）如图所示，小王用两个相同的滑轮组（摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1>G2，则所用的拉力F1________F2（选填“>”、“<”或“=”），其机械效率η1_________η2。
（物理）中考物理简单机械试题经典及解析一、简单机械选择题1．如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度．若G1=G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦）．则下列选项正确的是A．F1＞F2 η1＜η2 P1＜P2B．F1＞F2 η1=η2 P1=P2C．F1＜F2η1＜η2 P1＜P2D．F1＜F2 η1＞η2 P1＞P2【答案】B【解析】【详解】甲滑轮组n是2，乙滑轮组n是3，乙更省力．由于两个滑轮组做的有用功相同，额外功相同，它们的机械效率也相同．在相同时间内做的总功相同，它们的功率也相同．故B正确．2．山区里的挑夫挑着物体上山时，行走的路线呈“S”形，目的是A．加快上山时的速度B．省力C．减小对物体的做功D．工作中养成的生活习惯【答案】B【解析】斜面也是一种简单机械，使用斜面的好处是可以省力．挑物体上山，其实就是斜面的应用，走S形的路线，增加了斜面的长，而斜面越长，越省力，所以是为了省力．故选B．3．在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是A．可以省力或省距离，但不能省功B．可以省力，同时也可以省功C．可以省距离，同时也可以省功D．只有在费力情况时才能省功【答案】A【解析】【详解】使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故A选项正确；使用任何机械都不能省功，故B、C、D选项错误；4．如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧各减少一个钩码，杠杆会（）A．左端下沉B．右端下沉C．杠杆仍然平衡D．无法判断【答案】B【解析】【详解】设一个钩码重为G，一格的长度为L，原来：3G×4L=4G×3L，杠杆平衡；在杠杆两侧挂钩码处各减少一个质量相等的钩码，现在：2G×4L<3G×3L，所以杠杆不再平衡，杠杆向顺时针方向转动，即右端下沉。
中考物理知识点突破——滑轮、机械效率相关计算题及解析，共17小题1．如图所示，动滑轮重4N，所吊重物B重20N，物体A重240N，此时物体B恰好以0.1m/s 的速度匀速下降。
不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。
求：（1）水平面对物体A的摩擦力是多大？（2）要使物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升，则要对物体A施加水平向右拉力F的功率为多大？2．举世嘱目的港珠澳大桥于2018年10月24日正式通车，是集桥、岛、隧道于一体的跨海桥梁。
图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，若使用柴油机和滑轮组将高h＝1m的实心长方体A从海底以0.1m/s的速度匀速吊出海面；图乙是物体A所受拉力F1随时间t变化的图象。
（ρ海＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，不计摩擦、水的阻力及绳重）。
求：（1）物体A的密度。
（2）当物体A在计时起点的位置时，上表面受到海水的压力。
（3）物体A露出水面前，柴油机对绳的拉力F做的功W随时间t的变化图象，如图丙，求此过程滑轮组的机械效率。
3．如图是用动滑轮提升货物A的示意图。
用300N竖直向上的拉力F使重500N的货物A在10s的时间内匀速竖直上升了2m。
求：（1）提升货物所做的有用功W有；（2）拉力通过的距离及拉力的功率P；（3）动滑轮的机械效率η。
4．如图1所示，装有0.01m3水的圆桶置于水平地面上，桶与地面间的接触面积为0.2m2。
桶的质量忽略不计，g取10N/kg。
（1）求桶中水的质量。
（2）求这桶水对地面的压强。
（3）某同学用图2所示的滑轮组将这桶水匀速提升2m的过程中，所用拉力为40N．求该滑轮组的机械效率。
5．小段用如图所示装置，使用一根杠杆AB和滑轮的组合将一合金块从水中提起，滑环C 可在光滑的滑杆上自由滑动。
已知合金密度ρ＝1.1×04kg/m3：所用拉力F为500N，且始终竖直向下：O为支点，且AO＝4OB：动滑轮的机械效率为75%．若杠杆质量、杠杆与攴点间摩擦不计，整个过程中合金块始终未露出水面。
中考物理命题热点突破技巧方法十三：机械效率中考透视明确航向本专题中有关机械效率的计算及定性分析，测滑轮组的机械效率的实验等是各地普遍考查的重点.题型主要有选择、填空、作图、实验探究及计算题等．纵观近年全国中考题，有关机械效率的计算题常与功率、压强、密度、浮力结合在一起考查，难度明显增大.典例探究提炼技法考点一：机械效率概念的的理解【解法技巧】①首先要明确机械效率的物理意义：机械效率是机械性能的重要标志之一，它反映机械对总功的利用率；②然后从机械效率的公式入手分析：由公式可知,当额外功一定时,机械做的有用功越多,机械效率越高。
当机械所做的有用功一定时,机械做的额外功越少,机械效率越高。
可见，机械效率与机械是否省力、做功多少、做功快慢都无关。
【例1】：（2017•来宾）下列关于机械效率的说法正确的是（）A．越省力的机械，机械效率越高B．做功越少的机械，机械效率越低C．做功越慢的机械，机械效率越低D．总功相同，有用功越大的机械，机械效率越高考点二：定性比较或计算机械效率的大小【例2】：（2017•佳木斯）分别使用定滑轮、动滑轮、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组（不计绳重和摩擦，设每个滑轮质量相等），则下列选项中正确的是（）组动定动定组C．η定＜η动＜η组D．η定＜η组＜η动【例3】：（2017•随州）同一物体（质量为m）先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速提升，两次提升高度均为h，两次拉力大小均为mg43，斜面长AB=2h，则这两次提升物体的机械效率比较（）A．η甲＞η乙B．η甲＜η乙C．η甲=η乙D．条件不足无法比较【例4】：（2017•德州）如图所示的滑轮组中，动滑轮重1N，小强用6N的拉力F通过该滑轮组匀速拉起重10N的物体，物体沿竖直方向上升0.4m．此过程中，额外功和机械效率分别是（）A．0.4J 83.3%B．0.8J 91.7%【解法技巧】①审题：明确已知量和待求量；进而分析额外功产生的原因；②然后根据已知量选择合理的公式分别表达出总有、WW；③最后利用或计算。
第十讲简单机械第二节机械效率一、填空题1．(2016阜阳市晨梦中学二模)如图，物体重为80 N，滑轮重为40 N，若用力F竖直向上匀速拉动滑轮，则拉力F为N，该滑轮的机械效率为(不计绳重与摩擦)．第1题图2．(2016阜阳市晨梦中学一模)如图所示，某同学用6 N 的拉力将重为8 N的物体拉上高3 m、长5 m的斜面，则该斜面的机械效率为．第2题图3．(2016百色)小明用如图所示的滑轮组把重为600 N的物体匀速提升了一段距离，此过程中滑轮组机械效率为80%，不考虑绳重及摩擦，则绳端的拉力是N，动滑轮的重力是N.第3题图4．(2016安徽第一次十校联考)如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计上升的高度s为0.2m，物块重G为1.5 N，物块上升的高度h为0.3 m，则杠杆的机械效率为%，使用该杠杆做额外功的主要原因是．第4题图5．(2016玉林)如图所示，用F＝50 N的力通过滑轮组水平拉重力为80 N的物体，使其向左匀速运动，在这过程中拉力F做功为40 J，已知物体受到水平地面的摩擦力为60 N，则物体运动的距离为m，该滑轮组的机械效率为．(忽略绳子和动滑轮的重力)第5题图6．(2016绥化)将一个重240 N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120 N，如图所示，物体沿斜面移动的距离s＝3 m，上升的高度h＝1.2 m，则人对物体做的有用功是J，斜面的机械效率是．第6题图7．(2016合肥市第二次十校大联考)利用如图所示的装置，用40 N的拉力使重为90 N的物体匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率为．若绳子能承受的最大拉力为50 N．此装置可提起的最大物重是N.第7题图二、选择题8．(2016乌鲁木齐)如图所示，利用动滑轮提升一个重为G的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力为G的物块个数为( )第8题图A．3个B．4个C．5个D．6个9．(2016天津)某建筑工地上，工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上，如图所示．若水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮重为G2，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机械效率为η，则工人师傅作用在绳子自由端的拉力F为( )第9题图A. F ＝G 0＋G 1＋G 23B. F ＝G 0＋G 13C. F ＝G 03η＋G 1D. F ＝G 03η＋G 010．(2016合肥市二模)如图所示，用一个动滑轮把重为400 N 的物体匀速提高3 m ，手施加在绳子自由端的拉力为250 N ．则在此过程中(不计绳重及摩擦)( )第10题图A ．动滑轮重为150 NB ．拉力所做的功为750 NC ．机械效率为80%D ．使用动滑轮既能省力，又能省功11．(2016烟台)用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率，W 甲、W 乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦)，则( )第11题图A. η甲＝η乙，W 甲＝W 乙B. η甲>η乙，W 甲>W 乙C. η甲<η乙，W 甲<W 乙D. η甲>η乙，W 甲<W 乙12．(2016乐山)如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F ＝200 N 的推力，将质量为30 kg 的物体在5 s 时间内匀速推到1 m 高的平台上，斜面长s ＝2 m ．(g 取10 N/kg)则( )第12题图A ．推力的功率为40 WB ．斜面的机械效率为75%C ．推力做的总功300 JD ．斜面对物体的摩擦力100 N 13．如图所示，把同一物体沿斜面BA 和CA 分别拉到顶端A ，若斜面两边的机械效率ηB ＝ηC ，则沿斜面的拉力F1、F2的大小关系是( )第13题图A．F1＜F2B．F1＝F2C．F1＞F2D．不能确定14．(2016南平)利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是( )第14题图A. 重力做的功是有用功B. 拉力F1做的功是额外功C. 绳子自由端的拉力F做的功是总功D. 该滑轮的机械效率可能等于100%三、实验题15．(6分)用图示装置探究“斜面机械效率”，沿斜面拉动物体做匀速直线运动．实验数据记录如表第15题图实验次数物体种类物重G/N斜面高h/cm沿斜面的拉力F/N斜面长s/cm机械效率η/%1 木块 4 15 1.1 90 60.62 小车 4 15 0.7 90(1)第2次实验的机械效率为%.(2)由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，越小，机械效率越大．(3)第1次实验中，木块所受摩擦力为N.16．(6分)(2016安徽第四次十校联考)如图小明测定滑轮组机械效率的实验(1)根据下表数据画出滑轮组的绕线方法．第②次的机械效率为．实验钩码钩码上绳端的绳端移机械序号 重力/N 升的高 度/m拉力/N 动的距 离/m效率%① 8 0.2 3.6 0.6 74.1 ②120.24.80.6第16题图(2)小明在实验过程中由于操作不熟练导致弹簧测力计示数忽大忽小，无法读取拉力F 的大小，这主要是小明没有 拉动弹簧测力计导致的．(3)小明为了解决第(2)问的问题，用一种新的方法来测滑轮组的效率：他测出物体的重力G 和动滑轮重力G 动滑轮，然后根据η＝W 有W 总×100%＝Gh （G ＋G 动滑轮）h ×100%＝GG ＋G 动滑轮×100%计算出该滑轮组的效率，则这种方法测出的滑轮组机械效率 (选填“大于”、“等于”或“小于”)实际值． 四、计算与推导题17．(6分)(2016镇江)用如图所示的滑轮组将重90 N 的货物匀速提升1 m 的过程中，所用拉力F ＝50 N ，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦． (1)求上述过程中的有用功W 有用； (2)求上述过程中的总功W 总； (3)求滑轮组的机械效率η.第17题图18．(10分)(2016安徽第一次十校联考)某兴趣小组用如图所示的滑轮组，匀速拉动一水平面上的物体，动滑轮重用G 动表示，物体受到的摩擦力为400N ，物体被拉动的水平距离为4m ，(不计绳重及绳与滑轮间的摩擦)求：(1)试推导该滑轮组机械效率的表达式为η＝ff ＋G 动×100%；(2)若滑轮组的机械效率为80%，则拉力做功大小为多少．第十讲 简单机械第二节 机械效率1. 200 80% 【解析】竖直向上匀速拉起滑轮，不计绳重和摩擦，所以F ＝2G ＋G ′＝2×80 N ＋40 N ＝200 N ；由图知，物体运动距离为h ，滑轮运动距离为s ，由h ＝2s ，所以该滑轮的机械效率： η＝W 有用W 总×100%＝Gh Fs ×100%＝2GF ×100%＝2×80 N 200 N ×100%＝80%.2. 80% 【解析】拉力所做的有用功：W 有＝Gh ＝8 N ×3 m ＝24 J ，拉力所做的总功：W 总＝Fs ＝6 N ×5 m ＝30 J ，该斜面的机械效率：η＝W 有用W 总×100%＝24 J30 J ×100%＝80%.3. 250 150 【解析】由η＝W 有用W 总×100%＝Gh Fs ×100%＝Gh Fnh ×100%＝GFn ×100%，可得80%＝600 N 3×F ×100%，解得F ＝250 N ；不考虑绳重和摩擦，由F ＝1n (G ＋G 动)，可得250 N ＝13×(600 N ＋G 动)，解得G 动＝150 N.4. 90 需要克服杠杆自重(克服摩擦)等做功【解析】由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功；W 有＝Gh ＝1.5 N ×0.3 m ＝0.45 J ；W 总＝Fs ＝2.5 N ×0.2 m ＝0.5 J ；机械效率η＝W 有W 总×100%＝0.45 J 0.5 J ×100%＝90%.使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功，这部分功为额外功．5. 0.4 60% 【解析】由W 总＝F 拉s 绳可得绳子自由端移动的距离：s 绳＝W 总F 拉＝40 J50 N ＝0.8 m ，由图可知，n ＝2，因为s 绳＝2s 物，所以物体运动的距离：s 物＝12s 绳＝12×0.8 m ＝0.4 m ，滑轮组所做的有用功：W 有用＝fs 物＝60 N ×0.4 m ＝24 J ，滑轮组的机械效率：η＝W 有用W 总×100%＝24 J40 J×100%＝60%. 6. 288 80% 【解析】应用斜面的目的是把物体抬高，所以物体克服重力做功是有用功，拉力做功为总功．W 有＝Gh ＝240 N ×1.2 m ＝288 J W 总＝Fs ＝120 N ×3 m ＝360 Jη＝W 有W 总×100%＝288 J 360 J ×100%＝0.8×100%＝80%7. 75% 120 【解析】η＝W 有用W 总×100%＝Gh Fs ×100%＝90 N ×h 40 N ×3 h×100%＝75%；F ＝13(G 动＋G 物)＝40 N ，所以G 动＝3F －G 物＝3×40 N －90 N ＝30 N ，则此装置可提起的最大物重为G 物＝3F ′－G 动＝3×50 N －30 N ＝120 N.8. D 【解析】①设动滑轮的重量为G 动；第一次提升重为G 的物块时，由题意得：η＝W 有W 总×100%＝GG ＋G 动×100%＝60%，解得：G动＝23G ；②设第二次所挂物重为G ′，由题意得：η′＝W 有W 总×100%＝G ′G ′＋G 动×100%＝90%，把G 动＝23G 代入上式中解得是：G ′＝6G ，所以需要提升重力为G 的物块的个数为6.故选D.9. A 【解析】由题图知，n ＝3，不计绳重和摩擦，拉力F ＝13(G 0＋G 1＋G 2)，故A 正确、B错；由题图知，n ＝3，则拉力端移动的距离s ＝3h ，由η＝W 有用W 总×100%＝G 0h Fs ×100%＝G 0hF ×3h ×100%＝G 03F ×100%得：F ＝G 03η，故C 、D 错误．故选A.10. C 【解析】①不计摩擦和绳重，拉力F ＝12(G ＋G 轮)，则动滑轮的重力G 动＝2F －G ＝2×250N －400 N ＝100 N ，故A 错；②由题图知，n ＝2，s ＝2h ＝2×3 m ＝6 m ，拉力做功W 总＝Fs ＝250 N ×6 m ＝1 500 J ，故B 错；③W 有用＝Gh ＝400 N ×3 m ＝1 200 J ，滑轮组的机械效率η＝W 有用W 总×100%＝1 200 J1 500 J ×100%＝80%，故C 正确；④使用动滑轮可以省力，但不能省功，故D 错误．故选C.11. A 【解析】钩码的重力相同，钩码上升的高度相同，据W 有＝Gh 可知，所做的有用功相同；此时对动滑轮做的功是额外功，不计绳子和摩擦，动滑轮相同，即额外功相同，即W额是相同的，所以W 总是相同的，故拉力做的功相同，即W 甲＝W 乙，机械效率η＝W 有W 总×100%，故也是相同的，即η甲＝η乙．故选A.12. B 【解析】由题可知，推力做的总功：W 总＝Fs ＝200 N ×2 m ＝400 J ，推力的功率：P ＝W 总t ＝400 J 5 s ＝80 W ，故A 、C 错误；该过程的有用功：W 有＝Gh ＝mgh ＝30 kg ×10 N/kg ×1m ＝300 J ，斜面的机械效率：η＝W 有W 总×100%＝300 J 400 J ×100%＝75%，故B 正确；由W 总＝W有＋W 额可得，W 额＝W 总－W 有＝400 J －300 J ＝100 J ，由W 额＝fs 可得摩擦力：f ＝W 额s ＝100 J2 m＝50 N ，故D 错误．故选B.13. C 【解析】同一物体升高的高度相同，根据公式W ＝Gh 可知有用功相同；因为ηB ＝ηC ＝W 有W 总×100%，故两者W 总相等，即F 1·BA ＝F 2·CA ，由图可知，BA <CA ，所以F 1>F 2，故选C.14. C 【解析】由题图知，水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做的功为有用功，故A 错；水平使用动滑轮拉动物体，克服物体受到的摩擦力做的功，即拉力F 1做的功为有用功，克服绳与动滑轮之间的摩擦、克服动滑轮和绳重而做的功为额外功，故B 错；绳子自由端的拉力F 做的功包括有用功、额外功，为总功，故C 正确；在拉动物体的过程中要克服绳与动滑轮之间的摩擦、要克服滑轮和绳重而做一定的额外功，使得有用功小于总功，该滑轮的机械效率总小于100%，故D 错．故选C. 15. (每空2分，共6分)(1)95.2 (2)摩擦力 (3)0.43【解析】(1)第2次实验斜面的机械效率η＝W 有W 总×100%＝GhFs ×100%＝4 N ×0.15 m 0.7 N ×0.9 m ×100%≈95.2%.(2)比较两次的机械效率可知，第2次机械效率大，斜面的倾斜程度相同，小车所受的摩擦力小，由此可得结论：斜面倾斜程度相同时，摩擦力越小，机械效率越大．(3)由第1次实验的数据可知，沿斜面拉木块做的有用功W 有＝Gh ＝4 N ×0.15 m ＝0.6 J ，拉力做的总功W 总＝Fs ＝1.1 N ×0.9 m ＝0.99 J ，则额外功W 额＝W 总－W 有＝0.99 J －0.6 J ＝0.39 J ，由W额＝fs 得，木块所受摩擦力f ＝W 额s ＝0.39 J 0.9 m≈0.43 N. 16. (1)如答图所示(1分) ②83.3%(1分) (2)匀速(2分) (3)大于(2分)第16题答图【解析】(1)绳子段数n ＝s h ＝0.6 m0.2 m ＝3，该滑轮组绕线方法如答图所示；②W 有用＝12 N ×0.2 m＝2.4 J ；W 总＝4.8 N ×0.6 m ＝2.88 J ；机械效率η＝W 有用W 总×100%＝2.4 J2.88 J ×100%≈83.3%；(2)利用二力平衡的条件可知，只有让钩码匀速上升，此时滑轮对钩码的拉力的大小才会等于钩码的重力，测力计的示数才等于拉力的大小；(3)小明的方法中，没有考虑克服摩擦和绳重所做的额外功，测出的机械效率将大于实际值．17. 解：(1)上述过程中的有用功，W 有用＝Gh ＝90 N ×1 m ＝90 J(2分) (2)由图知n ＝2，所以绳端移动的距离：s ＝2h ＝2×1 m ＝2 m ，W 总＝Fs ＝50 N ×2 m ＝100 J(2分) (3)滑轮组的机械效率：η＝W 有用W 总×100%＝90 J100 J ×100%＝90%(2分)18. 解：(1)利用图示装置，W 有用＝fs (2分)动滑轮升高的高度h ＝s ，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，额外功W 额＝G 动h ＝G 动s (2分) 拉力做的总功W 总＝W 有用＋W 额＝fs ＋G 动s (2分)该滑轮组机械效率：η＝W 有用W 总×100%＝fs fs ＋G 动s ×100%＝ff ＋G 动×100%(2分)(2)由η＝W 有用W 总×100%＝fs W 总×100%可知：W 总＝fs η＝400 N ×4 m80%＝2 000 J(2分)。
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．用如图甲所示的滑轮组在同一平面上均以0.2m/s 的速度匀速拉动不同物体。
根据测量结果画出了该滑轮组机械效率与物体受到摩擦力大小变化的关系图像，如图乙所示。
若不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，当物体向右运动0.3m ，绳子自由端移动__________m ；当滑轮组的机械效率为60%时，拉力F b 的功率是__________W 。
【答案】0.9 50 【解析】 【分析】 【详解】[1]有丙图可知，绳子股数3n =，物体向右运动0.3m ，则绳子自由端移动的距离30.3m=0.9m s ns ==⨯绳物[2]由丁图，当物体受到的摩擦力是100N 时，滑轮组机械效率为50%，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，则100N=50%()(100N+)W fs f W fs G s f G G η====++有用物总物动物动动则100N G =动当滑轮组的机械效率为60%时，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，物体受到摩擦力的大小1111111=60%()(+100N)W f s f f W f s G s f G f η====++有用1物1总物1动物1动则1150N f =不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，由图知绳子股数3n =，拉力F b 为()b 111250150N+100N =N 33)3(F f G =+=动物体运动速度0.2m/s 不变，则绳端移动速度30.2m/s=0.6m/s v nv ==⨯绳物则拉力F b 的功率，由W FsP Fvtt===则b250N0.6m/s=50W3P F v==⨯绳2．起重机械在四川汶川的救援过程中，发挥了重要的作用；如图所示，吊臂上的滑轮组，可用410NF=的拉力将重为2.4×104 N的吊板提起，如果吊板被匀速提高10 m，则拉力F做功_________J，滑轮组的机械效率是__________。
【答案】3×105 80%【解析】【分析】【详解】[1]由题图知：与动滑轮相连的绳子共有三段，则拉力F移动的距离s与物体升高的距离h 之间的关系为3s h=；拉力F做功是4510N310m310JW Fs==⨯⨯=⨯总[2]滑轮组做的有用功是452.410N10m 2.410JW Gh==⨯⨯=⨯有用滑轮组的机械效率是552.410J100%100%80%310JWWη⨯=⨯=⨯=⨯有总3．如图所示，重300N的物体在10s内水平均速移动了1.5m，若物体受到地面的摩擦力为60N，绳端所用的拉力F的功率为12W，则绳端所用的拉力为_____N，滑轮组的机械效率为_____。
专题10 功、功率、机械效率1．（2020河南）频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（）A．小球的重力势能逐渐增大B．小球的机械能逐渐减小C．小球的重力在ab段做功比在cd段多D．小球的重力在ab段做功比在cd段多慢【答案】D【解析】A．小球下落过程中，高度减小，重力势能减小，故A错误；B．不计空气阻力时，小球重力势能与动能互相转化，机械能守恒，大小不变，故B错误；C．ab段长度小于cd段，重力相同，做功大小与下落距离成正比，ab段做功小于cd段，故C错误；D．ab段做功小于cd段做功，而所用时间相等，所以ab段功率小于cd段做功，故D 正确。
故选D。
2．（2019河南）工人用如图所示的滑轮组，在时间t内，将重为G的货物匀速提升了h，人对绳子竖直向下的拉力恒为F．以下说法正确的是（）A．拉力F的功率为B．额外功为（2F-G）hC．滑轮组的机械效率为D．滑轮组的机械效率随h的增大而增大【答案】AB【解析】A、由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，绳端移动的距离s=nh=2h，拉力F做的功：W总=Fs=2Fh，则拉力F的功率：，故A正确；B、拉力做的有用功：W有=Gh，则额外功：W额=W总-W有=2Fh-Gh=（2F-G）h，故B正确；C、滑轮组的机械效率：，故C错误；D、根据可知，滑轮组的机械效率与提升的高度h无关，故D错误。
故选：AB。
3．（2018河南）（双选）如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量。
两木块下表面的粗糙程度相同。
甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下，以相同速度匀速直线运动了相同时间，下列说法中正确的是（）A．F1大于F2B．F1比F2做功多C．F2比F1的功率大D．甲的重力做功较多【答案】AB【解析】故选：AB。
【点睛】此题考查功率的大小比较，涉及到重力公式的应用、压力和重力的关系、二力平衡的应用、功率的计算公式的应用，是一道综合性很强的题目，但难度不大，掌握基础知识即可正确解题。
2017年湖南省娄底市初中毕业学业考试物理一、单选题（本题共30分，每小题给出的选项中，只有一个是正确的，请把正确答案的序号填涂到答题卡相应的位置，写在其他地方均不给分，每小题选对得3分，选错或未选得0分）1．（2017•湖南省娄底市，题号1，3分）下列哪位科学家不仅发现了“摆的等时性”，还提出了“物体的运动不需要力来维持”的观点（）A.伽利略B.托里拆利C.帕斯卡D.阿基米德【答案】A【解析】伽利略发现了“摆的等时性”，还提出了“物体的运动不需要力来维持”的观点，A正确；托里拆利测量出了了大气压强的数值，B错误；帕斯卡对大气压强和液体压强进行了研究，C错误；阿基米德对浮力进行了深入研究，发现了阿基米德原理，D错误。
【知识点】物理学史2．（2017•湖南省娄底市，题号2，3分）下列数据与事实相接近的是（）A.课桌的高度约为75dmB.中学生的体重约为500NC.让人感到舒适的气温约为55℃D.人体的平均密度约为2.0×103kg/m3【答案】B【解析】75dm=7.5m，课桌不可能高7.5m，A错误；中学生的体重约为50kg，即约为500N，B正确；让人感到舒适的气温约为25℃，C错误；人体的平均密度约为1.0×103kg/m3，D错误。
【知识点】长度的估测重力温度密度3．（2017•湖南省娄底市，题号3，3分）下列关于风能、信息和材料的说法，正确的是（）A.太阳能、风能、天然气是可再生能源B.北斗卫星定位系统时利用电磁波来传递信息的C.超导材料可以应用于任何电器元件并使其效率提高D.光纤通信主要利用电信号传递信息【答案】B【解析】天然气是不可再生能源，A错误；电磁波可以传递信息，B正确；超导材料要求的温度很低，不是随便使用的，C错误；光纤通信主要利用光传递信息，D错误。
【知识点】能源电磁波超导体光导纤维4．（2017•湖南省娄底市，题号4，3分）下列关于物态变化的判断，正确的是（）A.春天河里冰雪消融，是熔化现象，要放热B.夏天看到冰棒周围冒“白气”，是汽化现象，要吸热C.秋天的早晨花草上出现的小露珠，是液化现象，要放热D.寒冷的冬天室外飘起了雪花，是凝固现象，要吸热【答案】C【解析】春天河里冰雪消融，是熔化现象，要吸热，A错误；夏天看到冰棒周围冒“白气”，是液化现象，要放热，B错误；秋天的早晨花草上出现的小露珠，是液化现象，要放热，C正确；寒冷的冬天室外飘起了雪花，是凝固现象，要放热，D错误。
